Лекція 2

Тема: Генетика пшениці, тритикале, ячміню.

1. Класифікація, систематика, генографія видів, каріотипи і геномний склад пшениці.

2. Генетика ознак, генетичний потенціал мінливості, генофонд пшениці та його використання в селекції.

3. Генетична характеристика та особливості селекції тритикале.

4. Класифікація, каріотип, генетика ознак, генетичний потенціал мінливості, генофонд ячменю та його використання в селекції.

Видовий склад і класифікація пшениць.

Пшениця є однією із головних зернових культур на Землі. Її вирощують на всіх континентах у більшості країн світу від північних полярних районів до півдня Африки і Америки. Батьківщиною пшениці є Передня Азія включаючи Закавказзя і частково Дагестан. В Україні П. появилася в культурі у 4 — 3 тисячолітті до н.е. (тверда П. і поширений колись вид П. — полба); у 6 в. до н.е. і згодом П. була важливим предметом експорту з південної України до Греції і Риму. У ранню княжу добу П. втратила своє значення порівняно з просом і житом, пізніше — порівняно з житом. Щойно після розорювання Степу і поширення на ньому посівів П. вона стала у 19 ст. головною зерновою культурою України і найважливішою з експортних. В 1913 посівна площа П. займала на території УРСР 8,9 млн га (ячменю 5,8 млн га, жита 4,5 млн га), або 31,8'% всієї посівної площі і 36,0% зернових; у тому числі озима П. становила 3,1 і яра 5,8 млн га. Загальний збір озимої П. становив 3,6, ярої — 4,3 млн т. На Правобережній і Західній Україні була поширена майже винятково озима П., на Лівобережжі й у Степу переважала яра, в Криму озима. З другої половини 1920-их pp. площа П. зазнала збільшення через зменшення посівів ячменю, а ще більше менш урожайного жита.

Види, що вирощуються в Україні. П. м'яка або звичайна (Triticum aestivum Linn.) використовується як основний компонент хлібних виробів. П. тверда (Triticum durum Desf.) використовується для виготовлення макаронного тіста та для покращення звичайних хлібних виробів.

В основу систематики пшениці, яка використовується у нашій країні лягли роботи Вавілова і Фляксбергера. В теперішній час рід Triticum L. включає два підроди (Triticum і Boeoticum) шість секцій і 27 видів об’єднаних в десять груп. В систематиці також враховано специфічність геномів і рівень поліплоїдності. В основі виділення в даній системі двох підродів Triticum і Boeoticum лежить ідея походження тетраплоїдних видів, згідно якої першими аллополіплоїдами в процесі еволюції були дикі полби: Triticum dicoccoides – з геномами А і В і Triticum araraticum – з геномами А і G (джі). Поділ на секції визваний результатом геномного аналізу, а на групи адаптивними ознаками (плівчастіть і голозерність).

Серед хлібних злаків рід Triticum виділяється найбільшим поліморфізмом (різноманітністю). Чітку характеристику видам пшениць дав підрахунок кількості хромосом, який дозволив виділити три рівні плоїдності диких і культурних пшениць.

Геном – сукупність генів, локалізованих у галоїдному наборі хромосом даного виду. Геном характеризує види, а не окрему особину. Геномний аналіз в генетиці рослин є одним із розділів генетичного аналізу, розкриває ступінь спорідненості геномів і хромосом, тобто походження видів і родів. Результати геномного аналізу дозволяють прогнозувати успіх віддаленої (міжвидової і міжродової гібридизації), яка має велике значення для практичної селекції.

До диплоїдних видів (2n = 14), які містять геном А відносяться:

Однозернянка дика беотійська (T. boeoticum), Дика однозернянка Урарту (T. urartu), Однозернянка культурна (T. monococcum), Пшениця Сінської (T. sinskajae). Ці види характеризуються наступними цінними для селекції ознаками: мають високий вміст білку в зерні від 24,7% (T. urartu) до 37% (T. boeoticum). Багато зразків T. boeoticum мають високу стійкість до бурої і жовтої іржі. Рослини T. monococcum характеризується високою імунністю до грибкових хвороб, стійкі до вилягання. Фляксбергер відмічав, що соломина у однозернянки культурної тонкостінна, виповнена, гнучка, еластична, зовсім не вилягає

До негативних ознак, які обмежують використання цих видів в селекційній практиці, відносяться ламкість колосового стрижня, труднощі при обмолоті і низька насіннєва продуктивність.

Пшениця Сінської (T. sinskajae) є новим видом пшениці виділеним Філатенко і Куркієвим (1975 р.) в зразку T. monococcum, який привіз Жуковський в 1926 р. із Турції. Цей вид є голозерним мутантом культурної однозернянки. Так як і культурна однозернянка він характеризується стійкістю до грибкових хвороб, вилягання і містить в зерні підвищений вміст білку.

До тетраплоїдних плівчастих видів з геномами АВ відносяться:

Полба дика (T. dicoccoides), Полба звичайна, еммер (T. dicoccum), Полба колхідська (T. paleo-colchicum) і Полба ісфаханська (T. ispahanicum). Важливими селекційними ознаками у цієї групи є: – високий вміст в зерні білку від 18,8% (Полба колхідська) до 30,6% (Полба дика). Також Полба дика і колхідська містить в білку до 2,38 і 2,91% лізину. Більшість із цих видів є невибагливими до умов вирощування. Фукасава в своїх роботах відмічає, що дика полба відновлює фертильність у гібридів, які мають цитоплазму пшениці Тімофєєва і ядро твердої пшениці.

До негативних ознак відносять сильну ламкість колосового стрижня і трудність при обмолоті а також наявність форм, які пошкоджуються грибковими хворобами. Також небажаною ознакою у Полби ісфаханської є те, що зерно має властивість проростати в колосі.